Energia-, Kerámia- és Polimertechnológiai Intézet

Kutatás

Kutatási Kompetenciák

Energiatechnológiák

Az Energia-, Kerámia- és Polimertechnológiai Intézet energiatechnológiákhoz kapcsolódó kutatási tevékenysége energetikai célú anyag- és energiahordozó‑konverziós folyamatok, tüzeléstechnikai és energetikai alkalmazások (égetés, pirolízis, elgázosítás), valamint ezek környezeti és műszaki értékelésének vizsgálatára irányul. Az intézet kutatócsoportjai egymásra épülő kompetenciarendszert alkotnak, amely lefedi az energetikai hasznosításra irányuló termokémiai, elektrifikált és hidrogénalapú technológiákat, valamint az ezekhez kapcsolódó anyagvizsgálati, gázanalitikai és környezetvédelmi elemzéseket.

A kutatások és szolgáltatások közös célja az energetikai folyamatok hatékonyságának, rugalmasságának és környezeti teljesítményének javítása, olyan műszakilag megalapozott és iparilag alkalmazható megoldások kidolgozásával, amelyek támogatják az alternatív és hulladékalapú energiahordozók alkalmazását és a meglévő energetikai rendszerek fejlesztését.

Kutatócsoportok

Hulladékhasznosítás Kutatócsoport

Vezető: Dr. Póliska Csaba

Tagok: Dr. Kovács Helga, Dr. Nagy Gábor, Dr. Sebe Emese, Horváth Róbert

Kulcsszavak: hulladékhasznosítás, energetikai hasznosítás, égési maradékok, gázanalitika, phytomining

A Hulladékhasznosítási Kutatócsoport az intézet olyan integrált kutatási egysége, amely a különböző eredetű hulladékok és melléktermékek energetikai és anyagában történő hasznosításának vizsgálatára, valamint az ehhez kapcsolódó analitikai és méréstechnikai háttér biztosítására fókuszál.

A kutatások egyik kiemelt területe a különböző szilárd hulladékok és másodlagos tüzelőanyagok fizikai, kémiai és energetikai tulajdonságainak részletes vizsgálata. A csoport foglalkozik biomassza alapú melléktermékek, kommunális és ipari hulladékfrakciók, valamint alternatív tüzelőanyagok tüzeléstechnikai jellemzésével (nedvességtartalom, hamutartalom, elemi összetétel és fűtőérték). A kutatások kiterjednek az energetikai hasznosítás során keletkező égési maradékok – például hamu, salak és szállópor – szerkezeti és összetételi elemzésére, valamint azok további anyagában történő hasznosíthatóságának vizsgálatára.

A kutatócsoport munkájában jelentős szerepet kapnak a phytomining területéhez kapcsolódó kutatások is, amelyek a szennyezett területekről származó biomasszában felhalmozódó értékes és ritkaföldfémek visszanyerésének lehetőségeit vizsgálják.

A kutatócsoport másik meghatározó tevékenysége a hulladékhasznosítási és energetikai technológiákhoz kapcsolódó gázfázisú komponensek mérése és elemzése. A korszerű gázanalitikai módszerek alkalmazása mellett új mintavételi és mérési eljárások fejlesztésével is foglalkoznak, amelyek lehetővé teszik komplex technológiai folyamatok emissziós és energetikai jellemzőinek megbízható értékelését.

Plazmatechnológiák Kutatócsoport

Vezető: Dr. Kiss Balázs Péter

Tagok: Dr. Dobó Zsolt, Dr. Dinh Phi Truong

Kulcsszavak: szén-dioxid hasznosítás, nitrogénmegkötés, plasma power-to-X, fenntartható energiaátalakítás

A Plazmatechnológiák Kutatócsoport az intézet alternatív, alacsony hőmérsékleten működő és villamos energiával támogatott anyagátalakítási technológiáinak fejlesztésére fókuszál. A kutatások középpontjában a nem egyensúlyi plazmatechnológiák állnak, amelyek lehetővé teszik stabil molekulák, gázelegyek és komplex nyersanyagáramok aktiválását és átalakítását.

A csoport meghatározó kutatási iránya a szén dioxid plazmaalapú átalakítása, különös tekintettel a CO2 energetikai és vegyipari hasznosítását célzó Power to X termékpályákra. Emellett kiemelt figyelmet kap a nitrogén levegőből történő plazmakémiai megkötése, a nitrogén oxid alapú folyamatok vizsgálata, valamint a plazmaalapú ammónia előállítás lehetőségeinek elemzése.

A kutatások kiterjednek a plazmakarakterizálásra, az alapvető reakciómechanizmusok feltárására, valamint az elektrifikált anyagátalakítási folyamatok energiahatékonysági és szelektivitási vizsgálataira. A laboratóriumi kutatások mellett a csoport hangsúlyt fektet a reaktorszintű fejlesztésekre, a skálázhatóság kérdésére és az ipari integráció előkészítésére. A plazmaalapú technológiák az intézet kutatásaiban a hagyományos termo kémiai folyamatok kiegészítő és összehasonlító alternatívájaként jelennek meg.

Nagyhőmérsékletű Energiatechnológiák Kutatócsoport

Vezető: Dr. Nagy Gábor

Tagok: Dr. Dobó Zsolt, Dr. Dinh Phi Truong, Dr. Sebe Emese, Hegedűs Marianna Éva

Kulcsszavak: pirolízis, égetés, elgázosítás

A Nagyhőmérsékletű Energiatechnológiák Kutatócsoport az intézet anyag- és energiaátalakítási kutatásainak meghatározó technológiai bázisa, amely a különböző szilárd és gázhalmazállapotú energiahordozók nagyhőmérsékletű átalakítási folyamatainak vizsgálatára és fejlesztésére fókuszál. A kutatócsoport tevékenysége elsősorban olyan termokémiai technológiák kutatására irányul, amelyek lehetővé teszik alternatív energiahordozók és másodlagos nyersanyagforrások hatékony energetikai hasznosítását, valamint új energiaátalakítási megoldások fejlesztését.

A kutatások középpontjában a nagyhőmérsékletű termokémiai konverziós folyamatok állnak, különös tekintettel az égetési, pirolízis-, gázosítási és részleges oxidációs eljárásokra. A vizsgálatok kiterjednek biomassza eredetű alapanyagokra, széntartalmú energiahordozókra, valamint különböző alternatív tüzelőanyag-rendszerekre, beleértve az ezekből előállítható energiahordozók minőségi és mennyiségi jellemzését is. A kutatócsoport kiemelt figyelmet fordít a reakciókinetikai folyamatok feltárására, az energiaátalakítás hatékonyságának növelésére és a technológiai paraméterek optimalizálására.

A kutatócsoport nagyhőmérsékletű reaktorrendszerek és energiaátalakító berendezések vizsgálatával és fejlesztésével foglalkozik, különös tekintettel az üzemi paraméterek optimalizálására, valamint a folyamatok stabilitásának és energetikai hatékonyságának növelésére. A laboratóriumi és félüzemi kísérletek célja az új energiaátalakítási technológiák ipari alkalmazhatóságának megalapozása.

Hidrogén Technológiák Kutatócsoport

Vezető: Dr. Dobó Zsolt

Tagok: Dr. Dinh Phi Truong, Dr. Sebe Emese

Kulcsszavak: hidrogén előállítás, hidrogén tüzelés, hidrogén ellátási lánc, szén-dioxid kibocsátás csökkentés

A Hidrogén Technológiák Kutatócsoport a hidrogén mint alternatív energiahordozó energetikai alkalmazásaira és a kapcsolódó technológiák fejlesztésére fókuszál. A kutatások célja a hidrogén fokozatos integrálása a meglévő energetikai és gázalapú rendszerekbe, különös tekintettel az ipari megvalósíthatóságra és üzembiztonságra.

A csoport kiemelten foglalkozik a hidrogén tüzeléstechnikai alkalmazásával, más energiahordozókkal – például szintézisgázzal vagy biogázzal – történő együttégetésével, valamint ezek hatásával a tüzelőberendezések működésére és hatékonyságára. Vizsgálják az égési sajátosságokat, az égési stabilitást, valamint az üzemeltetési paraméterek optimalizálását különböző energetikai berendezésekben.

A kutatások kiterjednek a hidrogén energiatárolásban betöltött szerepére, a megújuló energiaforrásokkal való összekapcsolás lehetőségeire, valamint a decentralizált és rugalmas energiarendszerekben történő alkalmazásra. A kutatócsoport tevékenysége szorosan illeszkedik az intézet termo kémiai és anyagvizsgálati kutatásaihoz, hozzájárulva az alternatív energiahordozók gyakorlati bevezetéséhez.

Kutatási témák

Kutatási témák

Témakiírások BSc/MSc és PhD szinten.

BSc/MSc

  • Szintézisgáz-összetétel változásának vizsgálata plazmaalapú bontási folyamatok során
  • Mikrohullám-indukált nem-termikus plazmareaktor optimalizálása és tervezése
  • Plazmareaktorok energiahatékonyságának és fajlagos energiaigényének elemzése
  • Plazmareaktorokhoz kapcsolódó mérésadatgyűjtő és vezérlőrendszerek fejlesztése
  • Műanyag hulladékok égési tulajdonságainak vizsgálata

PhD

  • Mikrohullám-indukált plazmák karakterizálása és reakciókinetikai modellalkotása
  • Nitrogén plazmakémiai megkötése levegőből: NOx-alapú termékpályák és folyamatoptimalizálás
  • Plazma-pirolízis reaktorok fejlesztése és modellezése
  • Plazmareaktorok elektromágneses, áramlástani és kémiai folyamatainak multiphysics modellezése
  • Plazmakémiai folyamatok in situ diagnosztikai módszereinek fejlesztése
  • Nem-termikus plazmafolyamatok összehasonlító technoökonómiai és energiahatékonysági értékelése
  • Széndioxid hidrogénezéséből metanol előállítására alkalmas katalizátor fejlesztése
  • Nitrogéntartalmú műanyag hulladékok pirolízis útján történő vizsgálata
  • Városi légszennyezettség monitorozásából származó adatok feltáró elemzése
  • Édesvízi növények biogáz gyártásban betölthető szerepének vizsgálata
  • Lakossági hulladékégetés hatása a légszennyezőtségi mutatók alakulására
  • Gumiabroncs-pirolízisből származó termékek kéntartalmának befolyásolása adalékok alkalmazásával

Kapcsolódó pályázatok

  • Automatizált energiapontok csatolásával létesített, a környezeti terhelést lényegesen csökkentő energiahálózat kifejlesztése – EnergoSAVE (Fenntartási időszak vége: 2026.12.31.)
  • FLUMEN Projekt – A hidrogén mérését és nyomon követhetőségét lehetővé tevő fejlesztések a földgázszállító rendszeren – első fázis

Védett PhD disszertációk

  • Műanyag hulladékok pirolízise folyékony üzemanyag előállítása céljából, 2025.
  • Mikrohullám-indukált szén-dioxid plazma: Plazmakarakterizálás, szén-dioxid konverzió és hasznosítás, 2025.
  • RDF-ből előállított pirolízis koksz komplex hasznosítása elgázosítással, 2025.
  • The Behavior of Noble Metals and Rare Earth Elements during Biomass Combustion, 2024.
  • Hulladékokból származó légszennyező anyagok vizsgálata laboratóriumi és lakossági tüzelőberendezésekben, 2023.
  • Investigation of Multi-Stage Coal Gasification for Enhanced Control of Synthesis Gas Composition, 2023.
  • Szálló por mérőhálózat fejlesztése Miskolcon, 2023.

Partnereink

FGSZ Zrt., KALL Ingredients Kft., Mátrai Erőmű Zrt., 3B Hungária Kft., McHale Hungária Kft., Pyrowatt Kft., ECOMISSIO Kft., KG-FILTER Kft., HORGE Technologies Kft., Elektronikai Hulladékhasznosító Kft., MOL Nyrt., Veolia Energia Magyarország Zrt., MOTIM Kádkő Kft., Dorogi Erőmű Kft., Kischemicals Kft., Bunge Zrt., Natur Gold Farms Kft., KGF Hungary Hulladékhasznosító Kft., Mátra-Brikett Kft., CALTECH Bt., OPUS TIGÁZ Zrt.

Kerámia- és szilikáttechnológiák

A kerámiaiparban és a szilikátiparban (tégla, cserép, üveg, beton, tűzállóanyagok és műszaki kerámiák) alkalmazott nyersanyagok, késztermék, valamint a hozzájuk tartozó gyártástechnológiák vizsgálata, kutatása, fejlesztése, valamint optimalizálása.

  • Kerámia, szilikát és kompozit anyagok gyártástechnológia- és termékfejlesztése
  • Széleskörű és komplex alapanyag, termék és szerkezetvizsgálatok
  • Szilikátiparban alkalmazott kötőanyag vizsgálatok
  • Anyag- és termékfejlesztés, tönkremeneteli hibaokfeltárás
  • Alapanyagok fizikai, kémiai, mechanikai és olvadási jellemzőinek meghatározása
  • Hagyományos és innovatív építőanyagok fejlesztése
  • Egyedi receptúrák, keverékek kidolgozása és tesztelése
  • Másodlagos nyersanyagokkerámiaipari hasznosíthatóságának vizsgálata
  • Kerámia habszerkezetű szigetelőanyagok tervezése és fejlesztése
  • Gyártástervezés és -támogatás, üzemi gyártási kísérletek támogatása, kooperációs tervezése
  • Technológiai problémák elemzése, optimális technológiai paraméterek meghatározása
  • Prototípusok készítése 3D nyomtatással (kerámia és polimer alapanyagokból)

Polimertechnológiák

A szakterület felöleli a polimer rendszerek tervezésétől kezdődően a kompaundálás és feldolgozási technológiákat, adalékrendszereket, illetve szerkezet tulajdonság összefüggések tervezését és vizsgálatát. Rendelkezésre állunk szimulációs, valamint konzultációs és szaktanácsadás területeken, továbbá anyagvizsgálat validálás és reklamációkezelés támogatása területeken.

  • Mesterséges, -természetes (fa, papír) és biodegradábilis polimerek széleskörű és komplex anyag- és szerkezetvizsgálatai
  • Anyagok, receptúrák tervezése és értékelése, reklamációkezelésben segítségnyújtás
  • Termékek tönkremenetel és tönkremeneteli hibaokok feltárása
  • Termelésben fellépő problémák kiküszöbölése, megoldása
  • Fröccsöntési folyamatok modellezése és szimulációja
  • Polimerek mechanikai és termomechanikai vizsgálata
  • Ragasztások, ragasztóanyagok vizsgálata
  • Polimerek feldolgozása, feldolgozógépekkel
  • Polimer feldolgozási folyamatok értékelése, tanácsadás
  • Bevonatok, festékek, festett, illetve bevonatolt polimer termékek vizsgálatai és minősítése
  • Polimertechnológiákhoz kapcsolódó oktatások

Minőségügy

A minőségügy és minőségbiztosítás olyan tevékenységek összessége, amelyek célja a termékek és szolgáltatások előállításának és nyújtásának folyamatos javítása és ellenőrzése, hogy azok megfeleljenek bizonyos előre meghatározott minőségi követelményeknek. Ennek során különböző módszereket alkalmaznak, mint például minőségellenőrzés, minőségmenedzsment rendszerek (pl. ISO 9001), és folyamatos fejlesztési folyamatok (pl. Six Sigma). Az ipari szférában rendkívül fontosak ezek a gyakorlatok, mivel segítenek megőrizni és javítani a termelés minőségét, növelik a termelékenységet és hatékonyságot, csökkentik a hibák és selejtek számát, ezáltal pedig javítják a termelési folyamatok megbízhatóságát és versenyképességét a piacon. A minőségügy és minőségbiztosítás gyakorlatai segítenek fenntartani a vevői elégedettséget és bizalmat, valamint lehetővé teszik a vállalatok számára, hogy megfeleljenek a szigorúbb szabályozási követelményeknek és piaci elvárásoknak. Ezáltal hozzájárulnak a vállalat hosszú távú sikeréhez és fenntartható fejlődéséhez.